在互联网时代,生鲜食品电子商务的生长远不如家电、打扮等行业取得的结果,主要瓶颈就在于冷链物流。 冷链物流在兴旺国家属于成熟行业,在中国仍处于起步阶段。 兴旺国家的农产品进入冷链流通抵达95%,而中国仅5%,每年仅果蔬商品因运输贮存不当的损失就有近千亿元［1］。 因此冷链食品物流需要进一步研究和完善,其中冷链食品库存是冷链食品本钱和收益的重要影响因素,也是影响资金本钱和效劳水平的重要因素。 过多的冷链食品被袒露在非低温状态下,并且在售出的历程中被主顾不绝触摸和挤压,增加了其变质的速度,增大了变质数量,造成了经济损失,因此控制冷链食品的库存水平有着重要的现实意义。 合理的宁静库存是冷链食品整体供应链优化的重要方面,故通过对冷链食品宁静库存的优化, 可以减少冷链食品的损失, 降低本钱。

Ghare等［2］首次在假设需求确定的情况下研究了易变质商品的单级库存优化模型;Sun［3］和Dong等［4］在瞬间补货、不允许缺货的前提条件下建立了易耗品的库存模型;Yang等［5］研究了供应商、零售商的冷链食品二级库存模型,通过建立一体化库存模型降低库了存本钱;Shah等［6］在二级冷链库存模型中又加入残值性变量,在此基础上研究库存变革的情况,进而优化冷链食品库存;兑红炎等［7］针对一对多的易变质产品两级库存提出了通过横向调理来减少库存水平波动的要领;励凌峰等［8］则基于供应商、生产商、分销商三级供应链构建了集成化运作模型;李斌等［9］在需求率、变质率确定的前提下, 将供应商和零售商的二级库存相助控制问题转化为一个生产商的自给自足生产问题,建立库存控制模型,优化了冷链食品的库存问题;张歆祺等［10］则为了优化冷链食品的库存而选择了联合库存治理模式;而蒋林等［11］研究了在模糊需求情况下三级供应链系统的库存战略及其最优决策;王淑云等［12］研究了牢固变质率和生产率的三级冷链库存模型,以整个供应链利润最大化为目标, 给出了包括生产商、分销商、零售商的冷链系统模型;许彤等［13］研究了冷链物流进出货速率对冷链物流库存的影响。 本研究将通过建立多级库存减少宁静库存的方法而减少库存本钱、增加收益,并建立越发全面的多级库存优化模型,从而研究整条供应链的本钱和收益变革情况,为冷链食品的多级库存治理提供越发完善的理论依据。

1冷链食品多级配送库存模型

1.1 3种库存模式的模型假设

1)各零售商冷链食品的需求量属于正态漫衍。

2)各零售商和配送中心是相同且相互独立。

3)配送中心和运营中心由于保存冷冻设备而不保存产品变质情况,但在冷链食品运送到配送中心或者运营中心历程中,在装货和卸货时都会增加冷链食品的变质率。

1.2 3种冷链多级配送模型

冷链食品多级配送库存模型(3种模型都是零售商接纳连续盘货,库存抵达订货点时立刻补货的战略):

1)冷链食品单级库存模型。 冷链食品单级库存模型是由供应商直接将冷链食品配送给n个零售商进行销售。

2)加入一个配送中心的冷链食品多级库存模型。 加入配送中心后,供应商将冷链食品先运送给配送中心,再由配送中心配送给其下辖的零售商。 此时, 配送中心将会担负保鲜和冷冻功效。

3)加入一个运营中心和m个配送中心的冷链食品多级库存模型。 加入运营中心和配送中心后,供应商将冷链食品先运送给运营中心, 再由运营中心配送给m个配送中心, 再由配送中心配送给其下辖的零售商。 此时,运营中心将担负保鲜盒冷冻功效,而配送中心不再贮存冷链食品,仅提供配送功效。 转运将会整合下游配送中心的需求,实现以下可能,即来自某个配送中心的高需求量将会被某个配送中心的低需求量所弥补。 在运营中心,来自配送中心的需求量的变革所带来的总需求的变革将会减少。

1.3模型中几个要害变量

1.3.1实际订货周期与通常的一些牢固的订货周期模型差别,实际中在连续盘货的情况下,当库存水平低于R时,零售商即开始补货,使库存抵达Q,见图1。 图1中曲线部分为实际需求波动下库存水平抵达R时的周期,划分为T1、T2、T3、T4。 周期是不绝变革的,此周期与实际需求的性质有关。 当需求波动时,订货周期保存提前到来的情况,如从T变为了T1。

图1实际订货周期  

1.3.2需求量增量一般维纳历程［14］说明未来的需求量只与现在的需求量有关,即人们在即将购置冷链食品时,只会考虑自身现在的需求量,而不会考虑已往的需求量,这与现实情况是相切合的。 若独立变量x(t)的增量Vx切合正态漫衍,则

其中,Vt为时间的变革值,a为漂移率,即Vt内x均值的变革值,σ 为需求量的标准差,Vw为高斯白噪音,标准差为

需求量x在Vt内的变革值Vx为动态历程,Vx由两部分组成,第一部分a Vt为确定项,Vw为在此动态历程上添加的噪音,此时添加的噪音为高斯白噪音。 在模型的假设中,假设需求量切合正态漫衍,即x:N(μ,σ)为连续的独立增量,则Vx为一般维纳历程。 证明如下:t1、t2划分为两个差别的时间点,其中t2>t1,将[t1,t2]分为n段,令

由上述条件可知,当n→∞ 时,即 Δ→0时,yi=x [w-(i-1)Δ]-x[w-iΔ]→0,由中心极限定理可得xt2- xt1趋于正态漫衍,即可得证。

1.3.3宁静库存宁静库存即由于需求的不确定性, 预先设定的库存不可满足需求量而设定的库存。 宁静库存的数量将直接影响资金本钱,过多将造成冷链食品的变质量加大, 而宁静库存过少,将会影响主顾的效劳水平,所以合理安排和控制宁静库存是控制本钱和提高主顾效劳水平的重要手段之一。 关于需求量切合正态漫衍且其增量切合一般维纳历程的宁静库存盘算公式为:

其中,ss为宁静库存;d軈为需求量的均值;k为宁静系数,通常为效劳水平的函数,k=F-1(CSL),F(X) 为需求量的正态漫衍函数,CSL为效劳水平;T为实际订货周期(图1),即零售商两个订货点中间的时间间隔;σ 为标准差,指订货周期T的标准差。

关于供应链中的某级库存, 认为是离供应商最近的一级库存,关于模型一为零售商,关于模型二为配送中心库存,关于模型三为运营中心库存。设开始库存水平为Q, 在Ti内的平均需求量为

3 3种模型的宁静库存求解及比照

3.1相关变量的符号体现

为便于对各级库存进行剖析,对本研究中涉及的变量进行说明,如表1所示。

3.2模型的宁静库存

1)模型1:冷链食品单级库存模型是由供应商直接将冷链食品配送n个零售商,此时,单个零售量的宁静库存为:

表1变量及解释

2) 模型2 : 加入一个配送中心后 , 供应商将冷链食品先运送给配送中心,再由配送中心配送给其下辖的零售商,则n个零售商的总宁静库存将体现为配送中心的宁静库存,相当于集中存储对宁静库存的影响,此时,配送中心需求量标准差的均值划分为 则n个零售商的总宁静库存为:

3)模型3:此时n个零售商的总宁静库存为运营中心的宁静库存, 此时运营中心需求量标准差的均值划分为 则n个零售商的总宁静库存为:

3.3模型比照

通过比照3种模型的宁静库存可知,模型2的宁静库存是模型1的1 / n, 模型3是模型1的1 /nm, 故增加配送中心和运营中心可以减少宁静库存,且随着m的增大模型3的宁静库存量减少的越大。

设因为设立运营中心和配送中心而引起的变质率随着转运次数的增加而增加,即其中,w 为转运次数,即在模型2中,转运次数为1,则 θ=坠, 在模型3中增加了两次转运,则 θ=2坠。

3.3.1模型2与模型1比照剖析虽然宁静库存减少了,可是由于增加了转运次数,因此增加了 θ=坠的变质率,设 P为冷链食品的价格 。 因此实际减少的宁静库存本钱为 由于增加了配送 中心带来的变质率的增加引起的库存本钱损失为坠np Qs。

为了考虑一个周期内由于宁静库存变革而引起的本钱变革,不考虑建设配送中心的牢固本钱,仅考虑c1、c2,则一个周期内增加配送本钱带来的总本钱为c1+c2n Qs。

故宁静库存本钱的减少量与总本钱的增加量的差值即为增加配送中心带来的总收益,为:

当冷链食品的变质率随着装卸搬运次数的增加而增加时,某些冷链食品(如未进行完整包装的樱桃、车厘子等)增加的变质率会抵达或凌驾上式值,故关于这些种类的冷链食品,增加配送中心并不可带来本钱的收益。

3.3.2模型3与模型1比照虽然宁静库存减少了,可是由于增加了转运次数,因此增加了 θ=2坠的变质率, 实际减少的宁静库存本钱为 (CSL)zp(1-坠)。 由于增加了运营中心和配送中心带来的变质率的增加引起的库存本钱损失为2坠np Qs

为了考虑一个周期内由于宁静库存变革而引起的本钱变革,不考虑建设配送中心的牢固本钱, 配送中心不再担负贮存冷链食品的任务, 不考虑c2仅考虑c1、c3、c4,则一个周期内增加配送本钱带来的总本钱为c3+c4n Qs+c1m。

故宁静库存本钱的减少量与总本钱的增加量的差值即为增加运营中心和配送中心带来的总收益,为:

当冷链食品的变质率随着装卸搬运次数的增加而增加时,某些冷链食品(如未进行完整包装的樱桃、车厘子等)增加的变质率即可抵达或凌驾上式的值,所以关于这些种类的冷链食品,增加运营中心和配送中心并不可带来本钱的收益。

在冷链食品的种类确准时,其随着装卸搬运次数增加而增加的变质率是已知的,即 θ 是已知的,此时:

当 即此而1≤m≤n,所以, n比较即可得出最优的m取值。 故增加的配送中心的数量并不是越多越好,而是与z、p、c1、θ、F-1(CSL)有关。

4结论

本研究利用一般维纳历程体现更切合实际的需求量,利用最新的宁静库存盘算要领,并加入可增大的变质率变量, 从冷链食品供应链的角度出发,构建了多级库存的供应链优化模型。 结果标明, 关于某些冷链食品, 增加配送中心和运营中心,可以减少宁静库存,进而带来总本钱的降低,优化供应链,增加收益,可是此时也要合理的配置配送中心的数量。

而关于装卸搬运时会引起变质率大幅增大的冷链食品,增加配送中心和运营中心虽然能够减少宁静库存,可是会带来总本钱的稳定或增加,此时, 不可靠增加配送中心和运营中心来优化冷链食品的供应链。 另外,本研究只针对宁静库存及其带来的影响进行研究,并无加入时间节点对冷链库存的变质率进行详细的研究,这需要下一步进行深入的探讨和研究。